依托校本課程培養(yǎng)高中生信息學(xué)特長的策略

周杰 蔣帥 馬妮娜

本文系陜西省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題《高中信息技術(shù)課逆向教學(xué)設(shè)計課例研究——以算法與程序設(shè)計為例》階段性成果，課題編號：SGH20Y0039。

推進適合高中學(xué)情的算法與程序設(shè)計校本課程及其資源開發(fā)，可以幫助解決現(xiàn)實存在的學(xué)習(xí)資源、師資短缺的問題，以此為平臺使更多有潛質(zhì)的學(xué)生接受信息學(xué)的熏陶，形成良好的科學(xué)素養(yǎng)，鍛煉頑強的意志，提升其在信息時代的未來核心競爭力。

一、研究的背景

1.時代背景下信息技術(shù)方面人才培養(yǎng)的需求

在以信息技術(shù)飛速革新為代表的第四次工業(yè)革命時代，占領(lǐng)科技高地的國際競爭日益激烈，說到底也就是人才的競爭，特別是高端芯片與軟件、智能科技等為代表的信息技術(shù)人才的競爭，科技發(fā)展對人才的需求巨大。信息技術(shù)在中學(xué)階段是非高考科目，學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置及更新遠落后于當(dāng)代科技發(fā)展，因此不能很好地滿足具有特長學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。清華大學(xué)、北京大學(xué)已經(jīng)率先著手推進學(xué)科人才“大中”貫通培養(yǎng)，在全國部分中學(xué)設(shè)置包含信息學(xué)的拔尖創(chuàng)新人才大學(xué)中學(xué)銜接培養(yǎng)試點基地。

2.提升學(xué)生信息核心素養(yǎng)的需求

在新課改的理念及新課標的引領(lǐng)下，利用信息學(xué)相關(guān)校本課程，向?qū)W生普及程序設(shè)計與算法等計算機核心知識、技能，在高中推進各類程序設(shè)計、算法研究活動，在各級創(chuàng)新大賽、程序設(shè)計競賽活動中，為學(xué)生提供相互交流和學(xué)習(xí)的機會，這有助于學(xué)生自主研究能力的形成及科學(xué)規(guī)劃未來專業(yè)成長的可能，教師要將培養(yǎng)學(xué)生信息核心素養(yǎng)的提高落實在行動中，培養(yǎng)出素質(zhì)全面、能適應(yīng)信息時代要求的中學(xué)生。

3.信息學(xué)特長學(xué)生個性發(fā)展的需求

目前信息學(xué)中算法與程序設(shè)計的學(xué)習(xí)在中學(xué)階段開始逐漸受到重視，成為教育應(yīng)用研究中被關(guān)注的熱點，以程序設(shè)計及算法作為支撐的全國中學(xué)生五大學(xué)科競賽之一的信息學(xué)奧林匹克競賽在全國范圍內(nèi)得到了各界的廣泛關(guān)注，但卻只有少之又少的人將程序設(shè)計、算法的中學(xué)階段教育實踐及信息學(xué)科特長生的培養(yǎng)付諸實踐研究中來，這類校本課程的成果在省內(nèi)外還幾乎處于不成熟的發(fā)展狀態(tài)，學(xué)習(xí)資源、師資短缺問題嚴重。

二、利用校本課程進行信息學(xué)特長生輔導(dǎo)的策略與方法

算法與程序設(shè)計校本課程開設(shè)的重要目的是培養(yǎng)信息學(xué)特長的學(xué)生，在問題的解決過程中深入學(xué)習(xí)程序設(shè)計與算法及其他相關(guān)的計算機科學(xué)知識，同時在各類信息學(xué)奧林匹克競賽中為學(xué)生提供交流與學(xué)習(xí)的機會，進而起到“以賽促學(xué)”的作用。在實踐中，筆者歸納出了一些極有實效的輔導(dǎo)策略與方法。

1.課程類型多樣化，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

（1）校本課程為主陣地

在校本課程學(xué)習(xí)中，教師要發(fā)現(xiàn)對算法與程序設(shè)計有興趣并且學(xué)有余力的信息學(xué)特長學(xué)生。課程設(shè)計旨在培養(yǎng)中學(xué)生使用計算機編程解決實際問題的能力，進而提升學(xué)生的創(chuàng)造性思維和計算思維。

（2）大學(xué)先修課為輔助

引入北京大學(xué)開設(shè)的大學(xué)先修課程，大學(xué)提供的系列先修課學(xué)習(xí)資源，每學(xué)期組織課程結(jié)業(yè)考試。先修課程可以輔助學(xué)生算法與程序的學(xué)習(xí)，利用先修課資源補充校本課程的學(xué)習(xí)資源，并且將校本課程的學(xué)習(xí)與大學(xué)預(yù)科培養(yǎng)接軌，增加有難度、有挑戰(zhàn)性內(nèi)容的學(xué)習(xí)，進一步提升學(xué)生鉆研的興趣。

（3）利用學(xué)術(shù)講座拓寬視野

寒暑假邀請進入大學(xué)深造或者已經(jīng)在信息學(xué)相關(guān)領(lǐng)域有研究成果的畢業(yè)生回校進行學(xué)術(shù)講座。這既拓寬了學(xué)生的視野，激發(fā)了他們的鉆研熱情，同時也為學(xué)生未來專業(yè)的選擇、職業(yè)的發(fā)展規(guī)劃提供了一定指導(dǎo)。

2.教學(xué)形式多樣化，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度

豐富的教學(xué)形式有助于突出學(xué)生的主體地位，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性，進而更好地培養(yǎng)他們的綜合素養(yǎng)。教學(xué)活動有以下幾種主要形式：

（1）學(xué)生主講

美國學(xué)者艾德加·戴爾1946年提出的“學(xué)習(xí)金字塔”理論，其研究表明不同的學(xué)習(xí)方法達到的學(xué)習(xí)效果不同，其中“教別人”或者“馬上應(yīng)用”的學(xué)習(xí)方式，可以讓人記住90%的學(xué)習(xí)內(nèi)容。根據(jù)這一理論，設(shè)置由教師確定一個主題，學(xué)生自行準備講授內(nèi)容并上臺主講。

（2）師生對話

就某一問題，采用問答的方式（教師問學(xué)生答），主要目的是解決個性化的問題。

（3）全員參與

對于具有較大思維難度、綜合性較高的知識與問題，教師作為討論活動中的一員，和學(xué)生一樣提出自己的想法或者是需要解決的問題， 多源頭合作解決，實現(xiàn)問題的突破。

（4）多人協(xié)作

信息學(xué)奧賽的內(nèi)容非常寬泛且專業(yè)，包括程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、圖論及組合數(shù)學(xué)、離散數(shù)學(xué)等方面的知識，由于學(xué)生個體的差異，我們可以通過多人協(xié)作使不同層次的學(xué)生由不同的教師分別進行指導(dǎo)，而且每個學(xué)生并不是固定在某個層次的小組里，如果他們進步較大超過了本層次學(xué)生的水平，則可以加入較高層次的小組學(xué)習(xí)。

（5）基于配套系統(tǒng)題庫實時反饋的學(xué)習(xí)

為了實時對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行反饋，配套校本課程的學(xué)習(xí)，搭建有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的在線評測系統(tǒng)，為學(xué)生提供一個實時的、網(wǎng)絡(luò)下的評測環(huán)境。題庫中的題目按照信息學(xué)奧賽課程中的知識點進行分類，題目的難度是按照梯度遞進的，實踐證明，基于在線題庫下的學(xué)習(xí)是非常有效的。

3.課程評價反饋，促進課程再學(xué)習(xí)

（1）立足全面發(fā)展的育人目標，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)

算法與程序設(shè)計校本課程的開設(shè)不單單是為了培養(yǎng)具有專長的人才，在課程教學(xué)中教師要有“五育”并重的全面育人目標，引導(dǎo)學(xué)生對“德”“智”有正確的認識，讓其擁有一個健全的人格和積極向上的品德。

（2）基于在線評測網(wǎng)站下的評價

評價是教學(xué)活動中的重要環(huán)節(jié)，在線測試題庫可以讓學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)解決問題，動態(tài)顯示學(xué)生的得分情況，對學(xué)習(xí)結(jié)果能進行實時動態(tài)反饋。

（3）參加各類比賽，促進課程的學(xué)習(xí)

算法與程序設(shè)計的比賽很多，各級各類比賽為學(xué)生提供了交流提高、評價反饋的平臺，學(xué)生也可以根據(jù)具體的比賽成績來及時調(diào)整學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)進度。

（4）大學(xué)先修課程驗收考試

在學(xué)生參與學(xué)習(xí)大學(xué)先修課程的過程中，教師要及時考察學(xué)生程序設(shè)計與算法的能力，從高校的角度給予學(xué)生學(xué)習(xí)方向上的指導(dǎo)。

三、校本課程下特長學(xué)生培養(yǎng)的效果

1.促進一大批優(yōu)秀學(xué)生成長

自2013年我校開設(shè)“C程序設(shè)計與趣味算法”的校本課程至今，一大批學(xué)生在各類比賽中取得了優(yōu)異的成績，進入大學(xué)后均有不錯的發(fā)展，以下是近年的獲獎情況：2018年全國青少年信息學(xué)奧林匹克競賽中，我校馮暢等14名學(xué)生獲得省級一等獎，李澤睿等19名學(xué)生獲得省級二等獎，唐堃鋼等6名學(xué)生獲得省級三等獎，等等。在全國賽及國際賽方面， 我校22人獲得國家級比賽獎牌，6人獲得國際賽獎牌。

2.注重對學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

程序設(shè)計及算法的學(xué)習(xí)是一個嚴謹?shù)挠嬎闼季S訓(xùn)練過程，我們通過校本課程的學(xué)習(xí)，能幫助學(xué)生形成嚴謹踏實的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提升他們的自主學(xué)習(xí)能力及溝通交流能力。對我校參與程序設(shè)計及算法學(xué)習(xí)的學(xué)生進行長期跟蹤后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績在原來起點的基礎(chǔ)上都有了普遍上升。

3.教師的教學(xué)水平得到切實提高

通過課程的開展，教師的教學(xué)能力得到大幅提升。為了課程成果的普及，有所收獲的教師多次在省市區(qū)進行公開課、報告，以此推進課程成果的應(yīng)用。

4.在大學(xué)區(qū)內(nèi)發(fā)揮示范輻射作用

從2013年開始，在大學(xué)區(qū)范圍內(nèi)推廣校本課程研究成果，發(fā)揮學(xué)區(qū)長學(xué)校帶動作用，為其他學(xué)校教師提供助力，促進教師的教學(xué)、教研、競賽輔導(dǎo)等多方面的發(fā)展，在大學(xué)區(qū)范圍內(nèi)打造了一支強有力的教師隊伍，構(gòu)建了由核心教師協(xié)同校本研修群體并建立有效的運轉(zhuǎn)機制，解決了限制教師教學(xué)水平發(fā)展的問題，特長學(xué)生得到良好發(fā)展，學(xué)校也獲得特色發(fā)展。

四、問題與反思

問題：學(xué)校間、區(qū)域間發(fā)展不均衡

學(xué)生學(xué)習(xí)需求高與學(xué)習(xí)資源短缺的矛盾還將持續(xù)存在;由于部分學(xué)校存在認識誤區(qū)，教育觀、人才觀出現(xiàn)偏差，對信息學(xué)活動的意義認識不足，導(dǎo)致在教師分工、資源配備、激勵機制建立等方面存在缺失，不利于活動的開展;部分學(xué)校教師的組織策略和方法不對，雖然花了不少精力和時間，但學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性沒有充分被調(diào)動，學(xué)習(xí)效果不佳。

反思：1.進一步在大學(xué)區(qū)內(nèi)積極開展校本課程活動，推動研修共同體的構(gòu)建，通過核心教師帶動輻射學(xué)區(qū)內(nèi)教師共同學(xué)習(xí)，打造成長梯隊，同時達到多贏。2.繼續(xù)深化校本課程研究，進一步做好成果的推廣應(yīng)用工作。

作者單位 ? 陜西省西安交通大學(xué)附屬中學(xué) ? ? 陜西省西安市第十中學(xué)

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